달걀 흰자위는 가열하면 굳어진다(겔화한다)가, 압축 강도가 낮아 재료 개발의 소재가 되기 어렵다.연구그룹은 독자적인 이온성 계면활성제를 더해 수중의 단백질을 순식간에 응축하는 기술을 2016년에 개발하고 있었다.

이번에 이 기술을 이용하여, 난백 단백질에 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제를 일정 비율로 첨가하면, 겔화 현상에 관련된 단백질을 포함한 투명 액상 물질(난백 단백질 응축체)이 물 상과 분리하여 발생.내부에서 단백질이 일정한 간격으로 집적되어 있는 것이 판명되었다.

다음에 난백단백질 응축체를 70도로 가열하면 백색 불투명하게 굳어지고, 이 물질이 내부에 80%의 물을 포함하는 하이드로겔(난백단백질 응축체 겔)이며, 또한 단백질분해효소에 의해 분해되었기 때문에, 단백질에 의한 네트워크 구조가 형성된 생분해성(미생물에 의해 분해되는) 물질인 것이 확인되었다.

이번에 제작한 달걀 흰 단백질 응축체 겔은 17분의 1의 두께로 얇게 부서질 정도로 부드럽지만, 통상의 삶은 달걀 흰자위의 150배 이상의 강도(1엔 구슬에 1톤의 압력에 상당)를 나타내고 했다.난백으로부터 제작된 물질의 강도로서는 세계 최고이며, 화학 합성에 의한 고강도 하이드로겔 재료에 못 미치는 강도인 것이 확인되었다.

이번 연구 성과는 단백질을 소재로 체내에 잔류하지 않고 일정 기간 후에 흡수되는 의료용 소재 등 실용적인 강도를 가진 새로운 기능성 재료와 새로운 식감의 식품 개발에의 응용이 기대된다.

논문 정보:【NPG Asia Materials】Egg White-Based Strong Hydrogel via Ordered Protein Condensation